امروزه مهندساني كه براي صاحبان ساختمانها كار مي كنند در هنگام انتخاب ديگ هاي گرمايش آب تاسيسات ساختمانها گزينه هاي متنوعي را در اختيار دارند. اين گزينه ها انواع ديگ هاي قطعاتي چدني ، ديگ با لوله هاي فولادي اعم از لوله هاي آتش يا آب . ديگ با لوله هاي پره دار مسي و ديگ هاي چگالشي را در بر مي گيرد. تمام اين انواع مختلف امروزه در پروژه هاي ساخت و ساز بكار برده مي شوند.

با وجود اين همه تنوع انتخاب ، يك مالك و يا مهندس طراح تاسيسات ساختمان ممكن است با آخرين ويژگي هاي عرضه شده در طراحي ديگ ها آشنايي نداشته و يا نتواند براحتي با مدل هايي كه كاملا امتحان خود را در بازار پس نداده اند كنار بيايد. بسياري از مالكان و مهندسان با مدل هاي خاصي از ديگ ها آشنايي دارند و يا برنامه هاي نگهداري خود را حول نوع خاصي از ديگ ها طرح ريزي كرده اند. چه بسا اين گونه افراد براي پروژه هاي جديد و يا برنامه هاي اصلاح ديگ هاي موجودشان چيزي به نام تغيير مدل ديگ ها را به حساب هم نمي آورند.

ديگ فولادي يا مسي؟

هنگاميكه مهندسي شروع به فكر كردن در باره نوع ديگ جهت استفاده در پروژه خاصي مي كند ، نتيجه اي كه نهايتا حاصل مي شود انتخاب ديگ فولادي به جاي ديگ مسي است. با وجوديكه ديگ هاي قطعاتي چدني و ديگهايي كه مبدل هاي حرارتي فولاد ضد زنگ در آنها بكار رفته است هم اكنون در بازار موجود بوده و در برخي پروژها مورد استفاده قرار مي گيرند ، با اين حال انتخاب ديگ فولادي همچنان انتخاب برتر محسوب مي شود. درك تفاوت هاي طراحي ديگ با لوله هاي فولادي و ديگ با لوله هاي مسي از نظر كاربرد مناسب اين مدل ها در تاسيسات حائز اهميت است.

كاربرد ديگ هاي داراي لوله هاي فولادي مدتها قبل از ديگ هاي با لوله مسي شروع شده و محدوده تنوع مدلهاي آن بسيار وسيع تر مي باشد و انواع ديگ با لوله هاي آتش ، با لوله هاي آب ، با لوله هاي آب انعطافي (فلكس تيوب) و با لوله هاي آب مايل را در بر مي گيرد.در اكثر كاربردهاي گرمايش آب در تاسيسات تجاري استفاده از ديگ هاي داراي لوله هاي انعطافي و لوله هاي آب مايل نسبت ديگ هاي داراي لوله هاي آتش رايج تر است.

اكثر مدل هاي لوله انعطافي داراي 5 فوت مكعب سطح گرمايشهستند. زياد بودن مقدار سطح گرمايش تنها معيار برخي از مهندسان در انتخاب ديگ پروژه مي باشد. اما سنجش توان يك ديگ تنها بر اساس ميزان فوت مكعب سطح گرمايش امروزه ديگر يك نرم كاري قديمي محسوب مي شود. اين نوع سنجش سالها پيش، زماني كه ذغال سنگ و گازوئيل و مازوت سوخت اغلب ديگ ها بودند و وجود سطح گرمايش اضافي براي مقابله با رسوب گيري ناشي از اين سوخت ها اهميت زيادي داشت ابداع شده است ، معيار سنجش مذكور اين موضوع را كه آيا طراحي ديگ قادر به جذب يكنواخت حرارت در تمام سطح لوله ديگ مي باشد يا خير در نظر نمي گيرد.

ديگ هاي مسي در اواخر دهه 1940 ، پس از جنگ جهاني دوم به بازار آمدند. براي اكثر مهندسان سالها طول كشيده است تا ديگ هاي لوله مسي را بر ديگ هاي لوله فولادي ترجيح دهند. مهندسان تاسيسات بزرگ احساس مي كنند كه ديگ هاي لوله مسي تنها از نظر پايين بودن قيمت بهترين انتخاب براي موتورخانه محسوب مي شوند نه بهترين گزينه از جميع جهات.

ديگ هاي لوله مسي در حدود 25 تا 30 % از مدل هاي ديگ با لوله انعطافي ارزانترند. پايين تر بودن قيمت اوليه ديگ هاي لوله مسي بطور خودبخودي نزد تعدادي از مهندسان به معناي كمتر بودن قابل ملاحظه طول عمر ديگ تلقي شده است. اما بسياري ديگر نيز بر اين باورند كه ديگ هاي لوله مسي با لوله پره دار امروزه بهترين انتخاب براي ساختمانهاي تجاري مي باشد. پايين تر بودن قيمت اوليه و تقاضا براي راندمان هاي بالاتر ، انعطاف پذيري در انتخاب گزينه هاي تخليه دود احتراق ، و نياز به فضاي نصب كوچكتر سبب گرايش بازار به سمت ديگ هاي لوله مسي شده است.

دماي آب برگشتي :

در هنگام انتخاب و نصب هر نوع ديگ آب گرم در سيستم ، دماي آب برگشتي بايد در نظر گرفته شود. دماي برگشت آب گرم سيستم تهويه مطبوع كليد كاربرد هر نوع ديگي در سيستم محسوب مي شود. ديگ و آب گرم به يكديگر وابسته اند. البته اين نكته بديهي به نظر مي رسد. اما بروز اشكالات در سيستم و خرابي ديگ اغلب در مواردي رخ مي دهد كه ديگ استفاده شده با سيستم تهويه مطبوع سازگاري ندارد. راندمان ديگ به دماي آب برگشتي و بار ديگ بستگي دارد.

دماي آب برگشتي ديگ هاي غير چگالشي بايد بين 130 تا 140 درجه سانتيگراد باشد تا از تقطير گازهاي تنوره جلوگيري شود. تقطير باعث خرابي ديگ و كوتاه شدن عمر مفيد آن شده و به بروز اشكال در برنامه هاي نگهداري و تعميرات منجر مي شود. اگر طراحي سيستم به حد كافي بالا بودن درجه حرارت آب برگشتي را تا حدي كه از تقطير جلوگيري كند تضمين ننمايد ، ديگ هاي داراي لوله فولادي و يا مسي دچار خرابي مي شوند. در صورت پايين بودن دماي آب برگشتي بايستي نسبت به مواردي از قبيل سيستم هاي پمپاژ آب گرم ، ذوب كردن برف ، و تنظيم دريجه هواي خارج (outdoor air reset) توجه كافي مبذول گردد تا از بالاتر بودن دماي آب برگشتي نسبت به نقطه شبنم گازهاي تنوره اطمينان حاصل شود.

ديگ هاي چگالشي يك انتخاب عالي براي سيستم هاي پمپاژ منابع آب گرم  مي باشند زيرا دماي آب برگشتي در اين سيستم ها از سيستم هاي ديگر كمتر است. دماي آب برگشتي در اين سيستم ها در حدود 60 درجه سانتيگراد است ، كه براي ديگ هاي چگالشي مطلوب است. راندمان ديگ هاي چگالشي با پايين آمدن دماي آب برگشتي بهبود مي يابد.

منحني هاي راندمان دليل مناسب نبودن ديگ هاي چگالشي براي سيستم هايي كه درجه حرارت آب برگشتي آنها بالاتر از 140 درجه است را نشان مي دهند. ديگ چگالشي در دماهاي بالاتر آب برگشتي به راندمان بالاي خود نمي رسد و سرمايه گذاري بيشتر نيز در اين مورد توجيهي ندارد. اما اگر يك راهبرد كنترل بار مبنا طراحي شود، بطوريكه ديگ هاي چگالشي قادر به تامين گرمايش مجدد با استفاده از مزيت بالاتر بودن دماي آب برگشتي در ايام تابستان بوده و ديگ هاي غير چگالشي نيز در ايام زمستان قادر به تامين دماي بالاتر آب باشند ، در اين صورت استفاده از ديگ هاي چگالشي كه قيمت اوليه بالاتري دارند ممكن است مقرون به صرفه باشد.

ظرفيت سيستم يكي از ملاحظات مهم در تصميم گيري براي انتخاب ديگ محسوب مي شود. محدوده سايز ديگ هاي با لوله فولادي از 400 تا 2100MBtuh را در بر مي گيرد. در مورد پروژه هاي بزرگ، استفاده از يك يا دو ديگ با لوله فولادي ممكن است عملي تر باشد تا بكارگيري يك مجموعه مركب از چندين ديگ با لوله مسي. در صورت استفاده از چندين ديگ لوله مسي، سيستم آب داغ بايد براي چيدمان پمپاژ اوليه- ثانويه طراحي شود.

اگر وجود گزينه هاي انعطاف پذير تخليه دود احتراق سيستم مورد نياز باشد بايد از ديگ لوله مسي استاندارد با راندمان بالاتر، يعني راندمان تقريبا 85% و حتي از ديگ چگالشي با راندمان 98% براي پروژه استفاده شود. در اينجا هم براي اطمينان خاطر از اينكه ديگ در سيستم آب گرم موتورخانه قادر به رسيدن به حداكثر راندمان خود مي باشد تحليل دقيق شرايط سيستم مورد نياز است. ديگ هاي چگالشي بايد در طراحي سيستم هايي گنجانده شوند كه تقطير در آنها صورت مي گيرد، و ديگ هاي غير چگالشي نيز بايد در سيستم هايي كه دماي آب برگشتي آنها زياد است استفاده شوند.

عنوان رسوب به لایه ای چسبنده و پیوسته از مواد خارجی تشکیل شده روی سطحی که آب جریان دارد و انتقال حرارت صورت می گیرد اطلاق می شود .با افزایش مواد شیمیایی از ایجاد رسوب جلوگیری می گردد و ذرات در آب گردشی می توانند به صورت پراکنده درآیند و سپس به وسیله زیر آب خارج شوند .اگر چه ذرات می توانند به عنوان لجن در قسمتهای آرام دیگ های بخار متراکم گردند اما باید این ذرات به صورت معلق درآیند تا از آب خارج گردند ته نشست به مواد جمع شده فاقد استحکام که که اغلب در قسمتهای کم تلاطم دیگ های بخار و سیستم های خنک کننده یا تجهیزات تصفیه آب یافت می شوند اطلاق می شود .

رسوبات به دلیل آثار مخربشان مشکل زا بوده و مورد ایراد قرار می گیرند برای مثال در دیگ های بخار موجب گرم شدن بیش از حد فلز و نهایتا باعث عدم کارآیی و  نقص آنها می شود رسوبات اغلب باعث مسدود شدن مسیرهای حساس مثل دیواره های آب لوله های اصلی و دیواره های آب در مسیر زیر آب و نیز شیشه های تراز نما می شوند.

مس دارای بالاترین ضریب هدایت حرارتی است به همین دلیل بهترین فلز برای دستگاههایی هستند که تبادل حرارت انجام می دهند . قدرت کششی پایین مس برای فشارهای بالا مناسب نیست اگرچه فولاد کربنی دارای ضریب هدایت حرارتی ۱.۱۲ نسبت به مس است اما لوله های دیگ بخار را از فولاد کربنی می سازند . باید توجه داشت که هدایت حرارتی فولاد کربنی ۸۰ برابر بیشتر از اکسید آهن است بنابراین وقتی سطح داخلی دیگ بخار از رسوب پوشیده باشد سرعت انتقال حرارت طبق طراحی نخواهد بود .

بعضی اوقات در صورتی که یک لایه نازک از کربنات کلسیم که پوشش پوست تخم مرغی نامیده می شود بروی سطح فلز باقی می ماند و باید سطح داخلی دیگ را از خوردگی حفظ کرد . ایجاد یک لایه رسوب با ضخامت یکسان امکانپذیر نیست زیرا ضخامت لایه رسوبی به مقدار حرارتی که اتنقال می یابد بستگی دارد و مقدار انتقال حرارت در تمام بخشهای دیگ بخار یکسان نیست. هر گونه رسوب دیگر در دیگهای نامطلوب است و عناصر تشکیل دهنده رسوبات مثل کلسیم و منیزیم و آهن و سیلیس و آلومنیوم باید ار آب جبرانی دیگ های بخار خارج شود . 

فایل های مرتبط :

1  2  3  4 

نظر به اينكه ليتيوم برومايد از عناصر قليايي و برم از خانواده هالوژنها است، ليتيوم برومايد از نظر خواص فيزيكي و شيميايي نزديك به نمك طعام بوده و تركيبي پايدار مي باشد كه در هواي آزاد تجزيه نمي گردد و تبخير وتصعيد نمي شود(مگر در دماهاي بيش از 5000 درجه سانتي گراد).

خواص اساسي اين نمك در جدول زير نشان داده شده است:

      كاربرد هاي تبريد

كاربردهاي تبريد امروزه بسيار گسترش يافته و دامنه آن بسيا وسيع گشته است و جداي از مصارف خانگي و تهويه مطبوع و سرد خانه ها امروزه كمتر صنعتي را مي توان يافت كه از تبريد بهره نگيرد و اين مطلب اهميت تبريد را تاييد مي كند.

كاربردهاي تبريد به پنج گروه اصلي تقسيم بندي مي شوند:

1-تبريد خانگي

2-تهويه مطبوع

3-نگهداري و حمل مواد غذايي

4-تبريد صنعتي

5-مصارف خانگي

الف-تبريد خانگي-به دليل كثرت استفاده از يخچالها وفريزر هاي خانگي طراحي خوب با راندمان برودتي بالا از اهميت ويژه اي برخوردار است ظرفيت اين دستگاهها از35 تا 375 وات مي باشد و اين دستگاهها مجهز به كمپرسورهاي بسته و اوپراتورها و كندانسورهاي جريان طبيعي هستند فريزرها برودت هاي زير صفر درجه و يخچالها معمولا برودتهاي زير صفر و بالاي صفر توايد مي كنند.

ب- تهويه مطبوع-معناي تحت الفظي (air conditioning)شرايط هوا مي باشد بنابراين همانطور كه از اسم آن بر مي آيد اين اصطلاح به معناي تامين شرايط مناسب هوا(دما،رطوبت،سرعت،وتميزي و...)براي كاربرد هاي مختلف مي باشد .كاربردهاي تهويه مطبوع به دو دسته تقسيم مي شوند :

ب-1-تهويه خانگي -سيستم هايي كه وظيفه عمده آنها مطبوع كردن هوا براي راحتي انسان است تهويه مطبوع خانگي ناميده مي شود.نمونه اي از اين سيستم ها را مي توان  درمنازل،مدارس،دفاتر،مساجد،هتلها،كارخانجات،اتومبيل ها،هواپيماهاوكشتي ها و...مشاهده نمود،به عبارت كلي تر كاربرد اين سيستم ها در ساختمانها و وسايل نقليه است.

ب-2-تهويه صنعتي-در تهويه مطبوع صنعتي هدف تامين شرايط مناسب هوابراي كاربردهاي صنعتي است بعنوان مثال در صنايع پليمري تامين شرايط مناسب هواي كارخانه بخصوص دما و رطوبت از اهميت ويژهاي برخوردار است و در كيفيت محصولات به شدت تاثير مي گذارد و يا مثلا كنترل هواي يك آزمايشگاه مدرن

ج-نگهداري و حمل مواد غذايي- رايج ترين كاربرد تبريد نگهداري مواد غذايي و مواد فاسد شدني است.

نگهداري مواد فاسد شدني در دماهاي پايين فعاليت آنزيمها و ميكروارگانيسم ها را بطور موثر كاهش مي دهدوروشي عملي براي نگهداري مواد فاسد شدني براي دورها مختلف زماني (روزها يا حتي در بعضي مواد سالها )در همان حالت تازه اوليه شان فراهم مي سازد.ميزان پايين بودن دما براي نگهداري صحيح محصولات با نوع محصول و طول مدت نگهداري آن تغيير مي كند.

بنابراين مواد غذايي توليد شده بايستي تا زمان مصرف ،در حمل ونقل ودر محل ودر سرد خانه ها در شرايط ويژه اي نگهداري شود.كشتي ها به خصوص كشتي هاي صيادي ،كاميونها و قطارهاي حمل و نقل مواد غذايي سرد خانه ها و دستگاههاي سرد كننده مورد استفاده در مغازه ها،رستورانها،هتلهاو موسسات تهيه و توليد مواد غذايي و فاسد شدني از نمونه هاي اين كاربرد هستند.

د-تبريد صنعتي-از نمونه هاي معمول تبريد صنعتي،واحدهاي يخسازي ،بستني سازي،واحدهاي شيميايي،پالايشگاهها،...مي باشد بعنوان مثال در صنايع شيمايي جداكردن گازها،تقطير گازها،كنترل تخمير تركيبات شيميايي ،رطوبت گيري از هوا از كاربردهاي تبريد مي باشد.

ﻫ-مصارف مخصوص-يكي از مصارف تبريد سرد كردن فلزات تا حدودc   º 100- به منظور عمليات سخت كردن آنهاست كه در دستگاههاي مخصوص و در مدت تعيين شده براي هر نوع فلز با روش خاصي انجام مي پذيرد.

سرد كردن بتن قبل از بتن ريزي سدها يعني كم كردن حجم مخصوص آن و در نتيجه فشردگي بيشتر ذرات در همديگر و استحكام ومقاومت سد در مقابل فشار آب و لرزش و عوامل مخرب  ديگر از موارد كاربرد ويژه مي باشد .لباسهاي تهويه گردبادي معدنچيان و شيرين كردن آب دريا به وسيله انجماد و سپس ذوب يخ و سرد كردن موضعي و دهها مورد ديگر از كاربردهاي مخصوص تبريد مي باشد.

تاريخچه

تا پيش از قرن نوزدهم ميلادي تبريد تنها به حمل ونقل يخ از مناطق سردسير به مناطق گرم سير و نگهداري آن در محفظه هاي مخصوص و يا زير زمين و همچنين ساخت يخ در زير زمين[1] و نيز نگهداري برف فشرده در مكانهاي مخصوص براي استفاده در فصول گرم سال محدود بود.در سال 1834 اولين ماشين تبريد دستي در انگلستان تحولي در صنعت تبريد به وجود آورد ،قبل از آن ميشل فاراده در سال 1824 يك سلسله آزمايشات براي تبديل بعضي گازهاي پايدار به مايع انجام داد كه مبناي كار ماشينهاي جذبي قرار گرفت اگرچه فاراده در زمان خودش نتوانست از اين آزمايشات براي توليد برودت بهره بگيرد ولي مقدمه اي شد براي آيندگان .

در سال 1851 يك مخترع آمريكايي يك ماشين يخ ساز با مبرد هوا ساخت و در سال 1859 سيكل جذبي با استفاده از آمونياك بعنوان ماده مبرد وآب به عنوان جاذب توسط فرديناندكاره مورد استفاده قرار گرفت اين سيتم اولين بار در ايالات متحده آمريكا براي ساخت چيلر هاي جذبي استفاده شد .سپس در سال 1860 اولين ماشين اتر سولفوريك براي ايجاد برودت در صنايع نوشابه سازي در استراليا ساخته شد بعد ها در سال 1880 اولين كارخانه يخ مصنوعي ساخته شد و اين كارخانه اولين قدم در عمومي سازي صنعت تبريد بود.

در سال 1890 تبريد تراكمي و جذبي رواج يافت البته در اوايل پيدايش تبريد تراكمي ،دستگاههاي موجود حجيم وگران بودند و راندمان زيادي نداشتند و مي بايست فردي متخصص از آنها نگهداري مي نمود به همين دليل تبريد مكانيكي صرفا به چند كاربرد بزرگ محدود مي شد. يكي از دلايل عدم پيشرفت تبريد مكانيكي در دهه هاي اوليه استفاده از بخار براي چرخاندن كمپرسور بود ،با اختراع و پيشرفت موتودهاي الكتريكي و همچنين تهيه مبرد هاي بي خطر توليدات صنايع تبريد و تهويه مطبوع به نقطه اوج خود رسيد و دستگاههاي هواساز كوچك و يخچالها و فريزرهاي خانگي به ميزان قابل توجهي توليد گرديد و هنوز هم تكامل و پيشرفت ادامه دارد.

اساس كاركرد سيستم هاي تبريد جذبي در آزمايش ميشل فاراده كه در سال 1824 م صورت گرفت استوار       مي باشد.در آن زمان دانشمندان عقيده داشتندكه گازهايي مانند آمونياك تنها به شكل بخار وجود دارند.فاراده آزمايشهايي را به منظور مايع ساختن آمونياك انجام داد. او مي دانست كه بخار آمونياك مي تواند به مقدار زياد جذب كلريد نقره شود،فاراده كلريد نقره را در دماي بالا در معرض بخار آمونياك قرار داد.پس از جذب بخار آمونياك توسط كلريد نقره،فاراده ماده حاصل را درون يك لوله آزمايش به شكل عدد 8 قرار داد سپس انتهاي لوله را كه حاوي كلريد نقره بود حرارت و در همان حال انتهاي ديگر لوله را در يك ظرف آب سرد قرار داد.

بخار آمونياك تحت اثرحرارت داده شده از كلريد نقره جدا شده و در يك طرف ديگر لوله كه درون آب سرد قرار داشت تقطير شد.پس از اين عمل فاراده لوله آزمايش را از ظرف آب و از نزديكي شعله خارج كرد پس از مدت كوتاهي ،مايع آمونياك در داخل لوله آزمايش به شدت شروع به جوشيدن كرد.سپس تمامي مايع در مدت كوتاهي تبخير شده و مجددا جذب كلريد نقره شد.فاراده با لمس كردن لوله آزمايشي كه آمونياك در آن جوشيده بود متوجه شد كه اين لوله به مقدار زيادي سرد شده است.در واقع آمونياك ضمن تغيير فاز از مايع به بخار گرماي محيط را جذب كرده و سبب ايجاد سرما شده بود در واقع اين آزمايش نقطه آغازين پيدايش سيستمهاي تبريد جذبي بود.